Se realizaron estudios de campo para evaluar la cantidad de la proteína transgénica, insecticida, Cry1Ab, codificada por el gen truncado cry1Ab de Bacillus thuringiensis (Bt); si se liberó del maíz Bt MON810 en el suelo y si las comunidades bacterianas que habitan en la rizosfera del maíz MON810 eran diferentes de las de la rizosfera de cultivares de maíz no transgénicos. La estructura de la comunidad bacteriana fue investigada por SSCP (polimorfismo de conformación de una sola hebra) de los genes 16S rRNA amplificados por PCR del ADN de la comunidad. Usando un protocolo mejorado de extracción y detección basado en un ELISA disponible comercialmente, fue posible detectar la proteína Cry1Ab extraída de los suelos hasta una concentración umbral de 0.07 ng/g de suelo. De 100 ng de proteína Cry1Ab purificada agregada por gramo de suelo, solo un promedio del 37% era extraíble. En ambos sitios de campo investigados, la cantidad de proteína Cry1Ab en el suelo a granel de las parcelas de campo MON810 fue siempre menor que en la rizosfera, esta última varió de 0,1 a 10 ng/g de suelo. La proteína Cry1Ab inmunorreactiva también se detectó a 0,21 ng/g de suelo a granel 7 meses después de la recolección, es decir, en abril del año siguiente. En este momento, sin embargo, se encontraron valores más altos en residuos de hojas (21 ng/g) y de raíces (183 ng/g), el último correspondiente al 12% de la proteína Cry1Ab presente en las raíces intactas. Un muestreo 2 meses después indicó una mayor degradación de la proteína. A pesar de la detección de la proteína Cry1Ab en la rizosfera del maíz MON810, la estructura de la comunidad bacteriana se vio menos afectada por la proteína Cry1Ab que por otros factores ambientales, es decir, la edad de las plantas o las heterogeneidades de campo. La persistencia de la proteína Cry1Ab enfatiza la importancia de considerar los efectos posteriores a la cosecha en organismos no objetivo.

Field studies were done to assess how much of the transgenic, insecticidal protein, Cry1Ab, encoded by a truncated cry1Ab gene from Bacillus thuringiensis (Bt), was released from Bt-maize MON810 into soil and whether bacterial communities inhabiting the rhizosphere of MON810 maize were different from those of the rhizosphere of nontransgenic maize cultivars. Bacterial community structure was investigated by SSCP (single-strand conformation polymorphism) of PCR-amplified 16S rRNA genes from community DNA. Using an improved extraction and detection protocol based on a commercially available ELISA, it was possible to detect Cry1Ab protein extracted from soils to a threshold concentration of 0.07 ng/g soil. From 100 ng of purified Cry1Ab protein added per gram of soil, only an average of 37% was extractable. At both field sites investigated, the amount of Cry1Ab protein in bulk soil of MON810 field plots was always lower than in the rhizosphere, the latter ranging from 0.1 to 10 ng/g soil. Immunoreactive Cry1Ab protein was also detected at 0.21 ng/g bulk soil 7 months after harvesting, i.e. in April of the following year. At this time, however, higher values were found in residues of leaves (21 ng/g) and of roots (183 ng/g), the latter corresponding to 12% of the Cry1Ab protein present in intact roots. A sampling 2 months later indicated further degradation of the protein. Despite the detection of Cry1Ab protein in the rhizosphere of MON810 maize, the bacterial community structure was less affected by the Cry1Ab protein than by other environmental factors, i.e. the age of the plants or field heterogeneities. The persistence of Cry1Ab protein emphasizes the importance of considering post-harvest effects on nontarget organisms.

La siembra de cultivos transgénicos que expresan endotoxinas de Bacillus thuringiensis está generalizada en todo el mundo; el prolífico aumento en su aplicación expone a los organismos no objetivo a toxinas diseñadas para controlar plagas. Hasta la fecha, los estudios se han centrado en los efectos de las endotoxinas Bt en herbívoros y detritívoros específicos, sin considerar su persistencia dentro de las redes alimenticias de artrópodos. Aquí, informamos la primera evaluación de campo cuantitativa de los niveles de endotoxinas Bt dentro de herbívoros no objetivo y la captación por artrópodos de orden superior. Los ensayos basados ​​en anticuerpos indicaron cantidades significativas de endotoxina Cry1Ab detectable dentro de herbívoros no objetivo que se alimentan de maíz transgénico (incluido el escarabajo de la pulga del maíz, Chaetocnema pulicaria, escarabajo japonés, Popillia japonica y gusano de la raíz del sur, Diabrotica undecimpuncttata howard). Además, los depredadores artrópodos (Coccinellidae, Araneae y Nabidae) recolectados de estos agroecosistemas también contenían cantidades significativas de endotoxina Cry1Ab, lo que indica su movimiento hacia niveles tróficos superiores. Es probable que esta captación por parte de los depredadores haya ocurrido por la alimentación directa de material vegetal (en depredadores que son facultativamente fitófagos) o el consumo de presas de artrópodos que contenían estas proteínas. Estos datos indican que la exposición a largo plazo a toxinas insecticidas ocurre en el campo. Por lo tanto, estos niveles de exposición deben considerarse durante futuras evaluaciones de riesgo de cultivos transgénicos frente a herbívoros no dirigidos y depredadores artrópodos

The planting of transgenic crops expressing Bacillus thuringiensis endotoxins is widespread throughout the world; the prolific increase in their application exposes nontarget organisms to toxins designed to control pests. To date, studies have focused upon the effects of Bt endotoxins on specific herbivores and detritivores, without consideration of their persistence within arthropod food webs. Here, we report the first quantitative field evaluation of levels of Bt endotoxin within nontarget herbivores and the uptake by higher order arthropods. Antibody‐based assays indicated significant quantities of detectable Cry1Ab endotoxin within nontarget herbivores which feed on transgenic corn (including the corn flea beetle, Chaetocnema pulicaria, Japanese beetle, Popillia japonica and southern corn rootworm, Diabrotica undecimpunctata howardi). Furthermore, arthropod predators (Coccinellidae, Araneae, and Nabidae) collected from these agroecosystems also contained significant quantities of Cry1Ab endotoxin indicating its movement into higher trophic levels. This uptake by predators is likely to have occurred by direct feeding on plant material (in predators which are facultatively phytophagous) or the consumption of arthropod prey which contained these proteins. These data indicate that long‐term exposure to insecticidal toxins occurs in the field. These levels of exposure should therefore be considered during future risk assessments of transgenic crops to nontarget herbivores and arthropod predators

Se realizaron estudios de campo a gran escala para determinar si las siembras temporales del maíz de Bacillus thuringiensis (maíz Berliner) (Bt) (evento 176 y Bt11) afectarían la abundancia estacional de los siguientes depredadores generalistas: Coleomegilla maculata DeGeer y Cycloneda munda (Say) (Coleoptera : Coccinellidae), Orius insidiosus (Say) (Heteroptera: Anthocoridae), Chrysoperla carnea Stephens (Neuroptera: Chrysopidae) y un parásito especialista, Macrocentrus cingulum Brischke (Hymenoptera: Braconidae). Las poblaciones de adultos se monitorearon utilizando trampas adhesivas amarillas Pherocon AM, en tres ubicaciones en Iowa (1996–1998). En cada ubicación, se utilizó un diseño de parcelas divididas con maíz Bt y no Bt como parcelas principales y tres fechas de siembra como parcelas divididas. Se observaron pocas diferencias en la abundancia entre el maíz Bt y el maíz no Bt para los depredadores generalistas estudiados. Sin embargo, M. cingulum, un parasitoide especialista del perforador de maíz europeo, se vio significativamente afectado por la presencia de maíz Bt. Las densidades de M. cingulum en adultos fueron 29–60% menores en el maíz Bt en comparación con el maíz no Bt. Los análisis de regresión indicaron que los adultos con M. cingulum fueron seleccionados preferentemente y posteriormente aumentaron con el tiempo en los tratamientos de maíz sin Bt en cada ubicación dentro de cada año. Se observaron diferencias significativas entre las fechas de siembra para las cinco especies. Los efectos de la abundancia del maíz Bt en estos enemigos naturales no fueron inesperados, dado el comportamiento de búsqueda y forrajeo de diferentes especies y sus niveles variables de dependencia de la presencia del perforador del maíz europeo.

Large-scale field studies were conducted to determine if temporal plantings of Bacillus thuringiensis (Berliner) (Bt) corn (event 176 and Bt11) would affect the seasonal abundance of the following generalist predators: Coleomegilla maculata DeGeer and Cycloneda munda (Say) (Coleoptera: Coccinellidae), Orius insidiosus (Say) (Heteroptera: Anthocoridae), Chrysoperla carnea Stephens (Neuroptera: Chrysopidae), and one specialist parasitoid, Macrocentrus cingulum Brischke (Hymenoptera: Braconidae). Adult populations were monitored using Pherocon AM yellow sticky traps at three locations in Iowa (1996–1998). At each location, a split-plot design was used with Bt and non-Bt corn as main plots and three planting dates as the split plots. Few differences in abundance were observed between Bt and non-Bt corn for the generalist predators studied. However, M. cingulum, a specialist parasitoid of European corn borer, was significantly affected by the presence of Bt corn. Densities of adult M. cingulum were 29–60% lower in Bt corn compared with non-Bt corn. Regression analyses indicated M. cingulum adults were preferentially recruited to and subsequently increased over time in the non-Bt corn treatments at each location within each year. Significant differences were observed among planting dates for all five species. Abundance effects from Bt corn on these natural enemies were not unexpected given the foraging and searching behaviors of different species and their varying levels of dependence on the presence of European corn borer.

Para evaluar el efecto del polen liberado por maíz transgénico con rasgo insecticida en insectos lepidópteros no blanco, se midió la densidad de la deposición de polen de maíz en las hojas de girasol y de hierba mora de un campo de maíz. A los 12 días desde el inicio de la antesis, la mayor densidad de polen acumulada en las hojas fue de aproximadamente 160 granos por cm2 a 1 m del borde del campo de maíz, cayendo a 20 granos a 5 m y menos de 10 granos a 10 m. La densidad de polen calculada utilizando un modelo matemático en un estudio anterior evidentemente tenía valores sobreestimados. Para evaluar con precisión el efecto del polen de maíz que expresa la endotoxina (Cry1Ab) de Bacillus thuringiensis (Bt) sobre la supervivencia de las larvas de lepidópteros, mejoramos los métodos de bioensayo utilizando mariposas de hierba azul, Pseudozizeeria maha, el disco de la hoja de la acederilla, Oxalis corniculata, y maíz transgénico Bt (Evento-176). Cuando la superficie de la hoja se trató previamente con una pequeña cantidad de solución de acetona al 80%, la dosis de polen preseleccionada se aplicó con éxito sobre el disco de la hoja. La supervivencia larvaria de P. maha se vio afectada significativamente a una densidad de polen de más de 20 granos por cm2 en el disco de la hoja. Es poco probable que el polen de maíz Bt que expresan Cry1Ab tengan efectos perjudiciales a gran escala en el organismo no objetivo P. maha cerca de los campos de maíz, debido a la baja dosis de deposición de polen en las hojas.

To evaluate the effect of pollen released from transgenic insecticidal corn on non-target lepidopteran insects, corn pollen deposition density on the leaves of sunflower and black nightshade was measured near a cornfield. At 12 d from the start of anthesis, the highest cumulative pollen density on leaves was approximately 160 grains per cm2 at 1 m from the edge of the cornfield, falling to 20 grains at 5 m and less than 10 grains at 10 m. The pollen density calculated using a mathematical model in a previous study evidently had overestimated values. To evaluate precisely the effect of corn pollen expressing Bacillus thuringiensis (Bt) endotoxin (Cry1Ab) on the survival of lepidopteran larvae, we improved the bioassay methods using the pale grass blue, Pseudozizeeria maha, the leaf disc of the wood sorrel, Oxalis corniculata, and transgenic Bt corn (Event-176). When the surface of the leaf was pretreated with a small amount of 80% acetone solution, the preselected pollen dose was successfully applied onto the leaf disc. Larval survival of P. maha was significantly affected at pollen density of more than 20 grains per cm2 on the leaf disc. It is unlikely that pollens from Bt corn expressing Cry1Ab have wide-scaled deleterious effects on non-target P. maha near cornfields, because of low pollen deposition dose on the leaves.

Hay mucha discusión sobre la probabilidad de flujo de transgenes de variedades de cultivos transgénicos a variedades locales y parientes silvestres en centros de origen o diversidad, y sus consecuencias genéticas, ecológicas y sociales. Sin una investigación costosa sobre las variables que determinan el flujo de genes, la investigación sobre las frecuencias de los transgenes en las poblaciones de variedades locales (o parientes silvestres) puede ser valiosa para comprender el flujo de transgenes y sus efectos. Los requisitos mínimos de investigación incluyen (1) comprender cómo las prácticas de los agricultores y los sistemas de semillas afectan las poblaciones de razas locales, (2) el muestreo para optimizar Ne/n (tamaño efectivo/población censal), (3) minimizar la varianza en todos los niveles muestreados y (4) usar Ne para calcular las probabilidades binomiales para las frecuencias transgénicas. Un caso clave es el del maíz en México. Dos artículos revisados ​​por pares, basados ​​en muestras de variedades locales de la región de la Sierra Juárez de Oaxaca, México, llegaron a conclusiones aparentemente contradictorias: los transgenes están presentes (Quist y Chapela, 2001, Nature 414: 541–543; 2002, Nature 416: 602) o los "transgenes detectables" están ausentes (Ortiz-García et al., 2005, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102: 12338–12343 y 18242). Analizamos estos documentos utilizando información sobre los sistemas de semillas de maíz de Oaxaca y estimaciones de Ne. Concluimos que si se aceptan los resultados de Quist y Chapela que muestran presencia, las conclusiones de Ortiz-García et al. de que no hay evidencia de transgenes a niveles detectables o de su introgresión en las variedades nativas de maíz en la Sierra de Juárez de Oaxaca no están científicamente justificadas. Esto se debe a que sus muestras no son representativas y su análisis estadístico no es concluyente debido al uso de n en lugar de Ne. Utilizando estimaciones de Ne basadas en la n de Ortiz-García et al., estimamos que los transgenes podrían estar presentes en variedades locales de maíz en la región de la Sierra Juárez con frecuencias de ~1 a 4 %, y es más probable que estén presentes en los 90 % del área criolla de Oaxaca que no es montañosa. Por lo tanto, no tenemos evidencia científica de la presencia o ausencia del transgén de maíz en los últimos años en México, el estado de Oaxaca o la región de la Sierra Juárez.

There is much discussion of the probability of transgene flow from transgenic crop varieties to landraces and wild relatives in centers of origin or diversity, and its genetic, ecological, and social consequences. Without costly research on the variables determining gene flow, research on transgene frequencies in landrace (or wild relative) populations can be valuable for understanding transgene flow and its effects. Minimal research requirements include (1) understanding how farmer practices and seed systems affect landrace populations, (2) sampling to optimize Ne/n (effective /census population size), (3) minimizing variance at all levels sampled, and (4) using Ne to calculate binomial probabilities for transgene frequencies. A key case is maize in Mexico. Two peer-reviewed papers, based on landrace samples from the Sierra Juárez region of Oaxaca, Mexico, reached seemingly conflicting conclusions: transgenes are present (Quist and Chapela, 2001, Nature 414: 541–543; 2002, Nature 416: 602) or “detectable transgenes” are absent (Ortiz-García et al., 2005, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102: 12338–12343 and 18242). We analyzed these papers using information on Oaxacan maize seed systems and estimates of Ne. We conclude that if Quist and Chapela’s results showing presence are accepted, Ortiz-García et al.’s conclusions of no evidence of transgenes at detectable levels or for their introgression into maize landraces in the Sierra de Juárez of Oaxaca are not scientifically justified. This is because their samples are not representative, and their statistical analysis is inconclusive due to using n instead of Ne. Using estimates of Ne based on Ortiz-García et al.’s n, we estimate that transgenes could be present in maize landraces in the Sierra Juárez region at frequencies of ~1–4%, and are more likely to be present in the 90% of Oaxacan landrace area that is not mountainous. Thus, we have no scientific evidence of maize transgene presence or absence in recent years in Mexico, Oaxaca State, or the Sierra Juárez region.

Las variedades de cultivos transgénicos genéticamente modificados (TGV) se han extendido rápidamente en los últimos 10 años, cada vez más a los sistemas agrícolas de base tradicional (TBAS) del Tercer Mundo, tanto como semilla como alimento. Los defensores afirman que son clave para reducir el hambre y los impactos ambientales negativos de la agricultura. Los opositores afirman que tendrán el efecto contrario. El proceso de gestión de riesgos (RMP) es la forma principal en que se regulan los TGV en los EE. UU. (y muchos otros países industriales), y los defensores afirman que los hallazgos de ese proceso en los EE. UU. y sus consecuencias regulatorias deberían extenderse al TBAS. Sin embargo, TBAS difiere en aspectos importantes de la agricultura industrial, por lo que los TGV podrían tener efectos diferentes en TBAS, y los agricultores pueden evaluar los riesgos y beneficios de manera diferente.Maíz Bt en Mesoamérica y Cuba. Entrevistamos a 334 agricultores en Cuba, Guatemala y México sobre prácticas agrícolas, evaluaciones de daños potenciales a través de escenarios hipotéticos y clasificación de tipos de maíz. Los resultados sugieren un alto potencial para el flujo de transgenes a través desemilla, grano y polen; diferencias en los efectos de esta exposición en TBAS en comparación con la agricultura industrial; los agricultores ven algunas consecuencias potenciales como dañinas. Las percepciones del daño difieren entre los agricultores en formas determinadas por sus sistemas agrícolas, y son diferentes de las que comúnmente se asumen en los sistemas industriales. Un RMP que incluya la participación de los agricultores y las características de TBAS críticas para su funcionamiento es necesario para garantizar que las inversiones en tecnologías agrícolas mejoren, no comprometan estos sistemas agrícolas.

Genetically engineered transgenic crop varieties (TGVs) have spread rapidly in the last 10 years, increasingly to traditionally-based agricultural systems (TBAS) of the Third World both as seed and food. Proponents claim they are key to reducing hunger and negative environmental impacts of agriculture. Opponents claim they will have the opposite effect. The risk management process (RMP) is the primary way in which TGVs are regulated in the US (and many other industrial countries), and proponents claim that the findings of that process in the US and its regulatory consequences should be extended to TBAS. However, TBAS differ in important ways from industrial agriculture, so TGVs could have different effects in TBAS, and farmers there may evaluate risks and benefits differently. To evaluate some potential impacts of TGVs in TBAS we used the RMP as a framework for the case of Bt maize in Mesoamerica and Cuba. We interviewed 334 farmers in Cuba, Guatemala and Mexico about farming practices, evaluations of potential harm via hypothetical scenarios, and ranking of maize types. Results suggest high potential for transgene flow via seed, grain and pollen; differences in effects of this exposure in TBAS compared with industrial agriculture; farmers see some potential consequences as harmful. Perceptions of harm differ among farmers in ways determined by their farming systems, and are different from those commonly assumed in industrial systems. An RMP including participation of farmers and characteristics of TBAS critical for their functioning is necessary to ensure that investments in agricultural technologies will improve, not compromise these agricultural systems.

Proteínas insecticidas producidas por varias subespecies (kurstaki, tenebrionis e israelensis) de Bacillus thuringiensis (Bt) se unen rápida y estrechamente a las arcillas, tanto minerales arcillosos puros como arcillas del suelo, ácidos húmicos extraídos del suelo y complejos de arcilla ácidos La unión reduce la susceptibilidad de las proteínas a la degradación microbiana. Sin embargo, las proteínas unidas conservan la actividad biológica. La proteína Cry1Ab purificada y la proteína liberada a partir de la biomasa del maíz Bt transgénico y en los exudados de la raíz del maíz Bt en crecimiento (13 híbridos que representan tres eventos de transformación) mostraron unión y persistencia en el suelo. También se liberó proteína insecticida en exudados de raíz de papa Bt (proteína Cry3A) y arroz (proteína Cry1Ab) pero no en exudados de raíz de canola, algodón y tabaco Bt (proteína Cry1Ac). El movimiento vertical de la proteína Cry1Ab, ya sea purificada o en exudados de la raíz o biomasa del maíz Bt, disminuyó a medida que aumentaba la concentración de los minerales arcillosos, caolinita o montmorillonita, en el suelo. La biomasa del maíz Bt transgénico se descompuso menos en el suelo que la biomasa del maíz casi isogénico no Bt, posiblemente porque la biomasa del maíz Bt tenía un contenido significativamente mayor de lignina que la biomasa del maíz no Bt. La biomasa de canola, algodón, papa, arroz y tabaco Bt también se descompone menos que la biomasa de las plantas respectivas casi isogénicas no-Bt. Sin embargo, el contenido de lignina de estas plantas Bt, que fue significativamente menor que el del maíz Bt, no fue significativamente diferente del de sus contrapartes casi isogénicas no-Bt, aunque fue consistentemente mayor. La proteína Cry1Ab no tuvo efectos consistentes en organismos (lombrices de tierra, nematodos, protozoos, bacterias, hongos) en el suelo o in vitro. La proteína Cry1Ab no fue absorbida del suelo por maíz, zanahoria, rábano o nabo no-Bt cultivados en el suelo en el que se cultivó maíz Bt o en la biomasa de maíz Bt que se había incorporado.

Insecticidal proteins produced by various subspecies (kurstaki, tenebrionis, and israelensis) of Bacillus thuringiensis (Bt) bound rapidly and tightly on clays, both pure mined clay minerals and soil clays, on humic acids extracted from soil, and on complexes of clay and humic acids. Binding reduced susceptibility of the proteins to microbial degradation. However, bound proteins retained biological activity. Purified Cry1Ab protein and protein released from biomass of transgenic Bt corn and in root exudates of growing Bt corn (13 hybrids representing three transformation events) exhibited binding and persistence in soil. Insecticidal protein was also released in root exudates of Bt potato (Cry3A protein) and rice (Cry1Ab protein) but not in root exudates of Bt canola, cotton, and tobacco (Cry1Ac protein). Vertical movement of Cry1Ab protein, either purified or in root exudates or biomass of Bt corn, decreased as the concentration of the clay minerals, kaolinite or montmorillonite, in soil increased. Biomass of transgenic Bt corn decomposed less in soil than biomass of near-isogenic non-Bt corn, possibly because biomass of Bt corn had a significantly higher content of lignin than biomass of non-Bt corn. Biomass of Bt canola, cotton, potato, rice, and tobacco also decomposed less than biomass of the respective near-isogenic non-Bt plants. However, the lignin content of these Bt plants, which was significantly less than that of Bt corn, was not significantly different from that of their near-isogenic non-Bt counterparts, although it was consistently higher. The Cry1Ab protein had no consistent effects on organisms (earthworms, nematodes, protozoa, bacteria, fungi) in soil or in vitro. The Cry1Ab protein was not taken up from soil by non-Bt corn, carrot, radish, or turnip grown in soil in which Bt corn had been grown or into which biomass of Bt corn had been incorporated.

Las proteínas larvicidas codificadas por los genes Cry de Bacillus thuringiensis se liberaron en los exudados de la raíz del maíz, el arroz y la papa transgénicos de B. thuringiensis, pero no de la canola, el algodón y el tabaco de B. thuringiensis. El suelo no estéril y la solución hidropónica estéril en la que se cultivó el maíz, el arroz o la papa de B. thuringiensis fueron inmunológicamente positivos para la presencia de las proteínas Cry; del maíz y el arroz de B. thuringiensis, el suelo y la solución fueron tóxicos para la larva del gusano cornudo del tabaco (Manduca sexta) y de la papa para la larva del escarabajo de la patata de Colorado (Leptinotarsa ​​decemlineata), lepidópteros y coleópteros representativos, respectivamente. No se detectó ninguna toxina inmunológicamente o mediante un ensayo larvicida en suelo o solución hidropónica en la que hayan sido o no cultivados B. thuringiensis canola, algodón o tabaco, así como su contraparte no B. thuringiensis casi isogénico. Todas las especies de plantas tenían el promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor (CaMV), excepto el arroz, que tenía el promotor de la ubiquitina del maíz. No se conocen las razones de las diferencias entre las especies en la exudación de las raíces de las toxinas. Las toxinas liberadas persistieron en el suelo como resultado de su unión a partículas tensioactivas (por ejemplo, minerales arcillosos, sustancias húmicas), que redujeron su biodegradación. La liberación de toxinas en los exudados de la raíz podría mejorar el control de las plagas de insectos objetivo, constituir un peligro para los organismos no dirigidos y/o aumentar la selección de insectos objetivo resistentes a las toxinas.

Larvicidal proteins encoded by cry genes from Bacillus thuringiensis were released in root exudates from transgenic B. thuringiensis corn, rice, and potato but not from B. thuringiensis canola, cotton, and tobacco. Nonsterile soil and sterile hydroponic solution in which B. thuringiensis corn, rice, or potato had been grown were immunologically positive for the presence of the Cry proteins; from B. thuringiensis corn and rice, the soil and solution were toxic to the larva of the tobacco hornworm (Manduca sexta), and from potato, to the larva of the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata), representative lepidoptera and coleoptera, respectively. No toxin was detected immunologically or by larvicidal assay in soil or hydroponic solution in which B. thuringiensis canola, cotton, or tobacco, as well as all near-isogenic non-B. thuringiensis plant counterparts or no plants, had been grown. All plant species had the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter, except rice, which had the ubiquitin promoter from maize. The reasons for the differences between species in the exudation from roots of the toxins are not known. The released toxins persisted in soil as the result of their binding on surface-active particles (e.g. clay minerals, humic substances), which reduced their biodegradation. The release of the toxins in root exudates could enhance the control of target insect pests, constitute a hazard to nontarget organisms, and/or increase the selection of toxin-resistant target insects.

Los efectos en la mariposa monarca, Danaus plexippus L., después de la exposición continua de larvas a depósitos naturales de Bacillus thuringiensis (Bt) y polen no Bt en algodoncillo, se midieron en cinco estudios. Los primeros estadios se expusieron a las 3–4 y 6–7 días después de la antesis inicial, ya sea directamente en plantas de algodoncillo en campos de maíz comerciales o en el laboratorio sobre hojas recolectadas de algodoncillo en parcelas de maíz. Los niveles de exposición al polen de 122 a 188 granos / cm2 / d fueron similares a los niveles dentro del campo que las poblaciones de mariposas monarcas podrían experimentar en la población general de campos de maíz. Los resultados indican que un 23,7% menos de larvas expuestas a estos niveles de polen Bt durante la antesis alcanzaron la etapa adulta. Un procedimiento de evaluación de riesgos utilizado anteriormente se actualizó con un modelo de simulación que estima la proporción de mariposas monarca de segunda generación afectadas. Cuando se considera en todo el rango del Cinturón del Maíz de Estados Unidos, que representa solo el 50% de la población reproductora, el riesgo para las larvas de la mariposa monarca asociadas con la exposición a largo plazo al polen de maíz Bt es de un 0,6% más de mortalidad. La exposición también prolongó el tiempo de desarrollo de las larvas en 1,8 días y redujo los pesos de pupas y adultos en un 5,5%. La proporción de sexos y la longitud del ala de los adultos no se vieron afectados. La importancia ecológica de estos efectos subletales se discute en relación con la mortalidad de la generación y el rendimiento en adultos.

Effects on monarch butterfly, Danaus plexippus L., after continuous exposure of larvae to natural deposits of Bacillus thuringiensis (Bt) and non-Bt pollen on milkweed, were measured in five studies. First instars were exposed at 3–4 and 6–7 d after initial anthesis, either directly on milkweed plants in commercial cornfields or in the laboratory on leaves collected from milkweeds in corn plots. Pollen exposure levels ranging from 122 to 188 grains/cm2/d were similar to within-field levels that monarch butterfly populations might experience in the general population of cornfields. Results indicate that 23.7% fewer larvae exposed to these levels of Bt pollen during anthesis reached the adult stage. A risk assessment procedure used previously was updated with a simulation model estimating the proportion of second-generation monarch butterflies affected. When considered over the entire range of the Corn Belt, which represents only 50% of the breeding population, the risk to monarch butterfly larvae associated with long-term exposure to Bt corn pollen is 0.6% additional mortality. Exposure also prolonged the developmental time of larvae by 1.8 d and reduced the weights of both pupae and adults by 5.5%. The sex ratio and wing length of adults were unaffected. The ecological significance of these sublethal effects is discussed relative to generation mortality and adult performance.

La diversidad de maíz está muy extendida en México y ha sido administrada por campesinos en pequeñas comunidades hasta el presente. Con la llegada de los maíces transgénicos, el objetivo de este estudio es analizar los posibles escenarios que podrían presentarse si los maíces transgénicos no fueran regulados y disponibles abiertamente en México. Mediante la aplicación de un modelo logístico simple basado en las condiciones de producción de maíz en México, se describe la dispersión del maíz transgénico en diferentes situaciones dentro de los campos de los agricultores. En los sistemas abiertos tradicionales de libre intercambio de semillas dentro de las comunidades, se concluye que el resultado más probable de la liberación de maíz transgénico es la incorporación de transgenes en el genoma del germoplasma mexicano y posiblemente en el del teosinte.

Maize diversity is widespread in Mexico and it has been stewarded by campesinos in small communities until the present. With the arrival of transgenic maize, the objective of this study is to analyze possible scenarios that could result if genetically modified maize were not regulated and openly available in Mexico. By applying a simple logistic model based on the conditions of maize production in Mexico, the dispersion of transgenic maize in different situations within fields of farmers is described. In traditional open systems of freely exchanged seed within communities it is concluded that the most likely outcome of GM maize release is the incorporation of transgenes in the genome of Mexican germplasm and possibly in that of teosinte.